Există mai puțină apă pe Marte în comparație cu Pământul. Cea mai mare parte a apei cunoscute se află în criosferă (permafrost și calotele polare). Nu există apă lichidă. Există doar o cantitate mică de vapori de apă în atmosfera subțire.
Condițiile de la suprafața planetei nu permit existența pe termen lung a apei lichide. Presiunea atmosferică și temperatura medie sunt mult prea scăzute, ceea ce îngheață apa. Cu toate acestea, se pare că pe Marte a existat cândva apă lichidă la suprafață. Acest lucru ar face ca zonele mari să fie asemănătoare cu oceanele de pe Pământ.
Există o serie de semne de apă la suprafață sau sub suprafață, acum sau în trecutul îndepărtat. Printre acestea se numără albia cursurilor de apă, calotele polare, măsurătorile spectroscopice, craterele erodate. De asemenea, există minerale care se formează adesea atunci când există apă lichidă (cum ar fi goethitul), hematita cenușie și cristalină, filosilicații, opalul și sulfatul.
Zborurile pe Marte, cum ar fi Viking, Mars Odyssey, Mars Global Surveyor, Mars Express și Mars Reconnaissance Orbiter, au avut camere de luat vederi. Acestea au făcut fotografii a ceea ce par a fi lacuri antice, văi fluviale antice și glaciațiuni extinse. Un spectrometru de raze gamma aflat pe orbită a descoperit gheață chiar sub suprafața unei mari părți a planetei. De asemenea, studiile radar au descoperit gheață despre care se credea că este vorba de ghețari. Modulul de aterizare Phoenix a arătat gheață pe Marte în momentul aterizării. Phoenix a arătat, de asemenea, topirea gheții, căderea zăpezii și chiar a văzut picături de apă lichidă.
Un raport recent susține că dungile întunecate de pe suprafața marțiană au fost afectate de apă.
